Dovezile teoriei endosimbiotice susțin că mitocondriile și cloroplastele au provenit din celulele procariote. În acest articol, sunt discutate 10 dovezi ale teoriei endosimbiotice care susțin teoria endosimbiotică și arată cum celulele eucariote au provenit din bacterii.
Întrebarea este- cum se aseamănă mitocondriile și cloroplastele cu bacteriile sau care sunt dovezile că mitocondriile și cloroplastele au evoluat din bacterii.
Tabel de materii
- Ce este teoria endosimbiotică?
- 10 Dovezi ale teoriei endosimbiotice:
- i) Prezența ADN-ului:
- ii) Dimensiunea ribozomilor:
- iii) Inhibarea prin antibiotice:
- iv) Relația evolutivă:
- v) Aceeași dimensiune:
- vi) Membrana plasmei:
- vii) Secreția enzimatică:
- viii) Replicarea și sinteza proteinelor:
- ix) Fisiunea binară bacteriană:
- x) Lanțul de transport al electronilor:
Ce este teoria endosimbiotică?
Teoria Endosimbiotică afirmă că, celulele eucariote moderne (mitocondriile) au evoluat în trepte prin intercooperare în celule dintr-o linie nucleară de descendenți ai simbioților chimioorganotrofi și fototrofi.
Afirmă că Mitocondriile și Cloroplastul au fost bacterii cu viață liberă care și-au stabilit reședința în celulele eucariote primitive, dând în cele din urmă celula eucariotă modernă.
Simbioza este un tip specific de relație în care organisme din două specii diferite trăiesc într-o relație apropiată, dependentă și profită unul de celălalt.
Endosimbioza este o relație în care un organism trăiește în interiorul celuilalt și ambele sunt avantajate. Se crede că celulele eucariote ancestrale au consumat bacterii aerobe și bacterii fotosintetice, ceea ce le-a determinat să evolueze în mitocondrii și, respectiv, cloroplaste.
Pe baza autonomiei lor relative și a asemănării morfologice cu bacteriile, s-a sugerat cu mult timp în urmă că mitocondriile și cloroplastul sunt descendenți ai unor organisme procariote străvechi.
Teoria postulează că o bacterie aerobă și-a stabilit reședința în citoplasma unei celule eucariote primitive. Această bacterie ar reprezenta precursorul mitocondriei actuale.
În mod similar, absorbția endosimbiotică a unui procariot fototrofic oxigenat ar fi realizat fotosinteza eucariotă primitivă. Această bacterie fototrofă ar fi fost considerată apoi precursorul cloroplastului actual.
10 Dovezi ale teoriei endosimbiotice:
i) Prezența ADN-ului:
ADN-ul mitocondriilor și al cloroplastului există în formă circulară închisă, ca și în celula procariotă. Acest ADN al cloroplastului este foarte asemănător cu cel al bacteriilor verzi-albastre fotosintetice, în timp ce ADN-ul mitocondriilor este foarte asemănător cu cel al bacteriilor aerobe. Ambele organite nu au histone și introni ca bacteriile.
ii) Dimensiunea ribozomilor:
Ribosomul există fie într-o formă mai mare (anii 80), tipică citoplasmei celulelor eucariote, fie într-o formă mai mică (anii 70), unică la procariote. Ribosomul mitocondriilor și al cloroplastului are forma 70, aceeași cu cea a procariotelor.
iii) Inhibarea prin antibiotice:
Diverse antibiotice ucid sau inhibă bacteriile prin întreruperea funcției lor ribozomale 70s. Aceleași antibiotice inhibă, de asemenea, funcția ribozomală din mitocondrii și cloroplaste. Ca și bacteriile, mitocondriile și cloroplastul sunt sensibile la cloramfenicol, streptomicină etc.
iv) Relația evolutivă:
Analizele filogenetice care utilizează metoda de secvențiere a ARN-ului ribozomal, au sugerat în mod convingător că mitocondriile și cloroplastul sunt înrudite din punct de vedere evolutiv cu bacteriile. Comparația secvențelor mitocondriilor și cloroplastului arată că mitocondriile provin din linii bacteriene înrudite cu alfa-proteobacteriile, iar cloroplastul provine de la cianobacterii.
v) Aceeași dimensiune:
Mitochondriile și cloroplastul au aceeași dimensiune ca și bacteriile. Dimensiunea bacteriilor este în mod obișnuit de 0,1-10 micrometri, în timp ce dimensiunea mitocondriilor și a cloroplastului este de 0,5-10 micrometri și, respectiv, 1- 10 micrometri.
vi) Membrana plasmei:
Mitochondriile și cloroplastele sunt înconjurate de două sau mai multe membrane ca și bacteriile. Mitocondriile au o membrană dublă care este un bistrat de fosfolipide. Cloroplastul are trei membrane membrana externă membrana internă și membrana tilacoidă. Bacteriile gram-pozitive au o membrană plasmatică și un perete celular, deși bacteriile gram-negative au o membrană externă suplimentară.
vii) Secreția enzimatică:
Mitochondriile și cloroplastul secretă mai multe enzime ca și bacteriile. De exemplu, mitocondriile secretă monoaminooxidază, cinurenina hidroxilază, c-reductaza Co-A ligazei acizilor grași, ATP-sintetaza etc. Enzimele cloroplastului includ ATP-sintetaza, NADP-malat dehidrogenază fructoza-1, 6-bisfosfataza, fosforibulokinaza, glucoza-6-fosfat dehidrogenază etc.
VEZI MAI MULT:
Cloroplast | Funcție, localizare, & Diagramă
viii) Replicarea și sinteza proteinelor:
Ca și bacteriile, mitocondriile și cloroplastele își pot replica genomul și îl pot traduce în proteine. Sinteza proteinelor în mitocondrii și cloroplaste are loc prin N-formil metionil ARNt care se aseamănă cu sinteza proteinelor bacteriene.
ix) Fisiunea binară bacteriană:
Mitocondriile și cloroplastul sunt divizate prin fisiune binară ca și bacteriile. La fel ca fisiunea binară bacteriană, mitocondriile și cloroplastul își replică și ele genomul și se împart în două organite noi.
x) Lanțul de transport al electronilor:
Clanțul de transport de electroni este una dintre cele mai importante dovezi ale teoriei endosimbiotice.
Ca și lanțurile de transport de electroni bacteriene care au avut loc în membrana plasmatică bacteriană, mitocondriile și cloroplastul au, de asemenea, un lanț de transport de electroni care are loc în membrana mitocondrială internă și, respectiv, în membrana tilacoidă a cloroplastului.
Vezi mai multe:
10 Importanța microbiologiei în viața de zi cu zi
Expresii moleculare Biologie celulară: Mitocondriile
.